Comparación del tamaño de nanopartículas de oro empleando diferentes técnicas y protocolos de medición

Con el avance de la nanotecnología, tanto en el ámbito académico como comercial, ha crecido la necesidad de contar con técnicas y protocolos de caracterización de nanopartículas. Si bien existen varios métodos de medida, el “verdadero” tamaño de las nanopartículas no puede entenderse en términos absolutos, sino que está relacionado con la forma y el tipo de nanomaterial, además de la técnica y los protocolos o criterios asociados a estas mediciones. En otras palabras, cuando hablamos del tamaño de una partícula debemos tener presente dos preguntas básicas: ¿qué estamos midiendo? y ¿cómo medimos? Desde el punto de vista de la metrología, es importante centrar la discusión en los criterios a tener en cuenta y en los parámetros adicionales que debemos reportar a la hora de presentar un resultado de tamaño de nanopartículas. El presente trabajo muestra, a título comparativo, la caracterización de nanopartículas homogéneas de oro empleando diferentes técnicas y criterios de medida para los métodos de rutina DLS, UV-VIS y HR-TEM. Los resultados muestran que cuando hablamos del tamaño de partículas es necesario hacer referencia al modelo empleado, así como también a los criterios elegidos a la hora de realizar el recuento

Los iones plomo(II) inducen la transformación de un conjunto de nanopartículas de oro esféricas estabilizadas con citrato en grandes nanotriángulos

Special issue Microscopy on CorrosionSpectral changes associated to physicochemical alterations in a colloidal system are key in nanosensor design for decentralized analyses. Citrate-capped spherical gold nanoparticles in basic medium interact with lead (II) ions to give rise to different products depending on the molar concentration ratio nanoparticles/lead (II). For low values of this ratio, lead (II) ions act as charge shield forming ionic associations. For intermediate values, lead (II) ions coordinate to carboxylate moieties from citrate, inducing aggregation of the nanosystem. Finally, for the higher values, a redox reaction is favoured leading to the deposition of PbO2 on the nanoparticle surface, thus causing changes in the UV/VIS/NIR spectra compatible with the formation of nanotriangles. Transmission Electron Microscopy confirms this shape change and the incidence of the incident rays in the vacuum chamber on the sample confirm the selective melting of the formed PbO2 layer.Los cambios espectrales, asociados a las alteraciones fisicoquímicos en un sistema coloidal, son claves a la hora del diseño de nanosensores descentralizables selectivos. Las nanopartículas de oro esféricas protegidas con citrato en medio básico interaccionan con los iones plomo (II) para dar diferentes productos dependiendo del cociente de concentraciones nanopartículas/plomo(II). Para bajos valores de este cociente, los iones plomo (II) actúan apantallando la carga neta de las nanopartículas, dando lugar a agregados iónicos. Para valores intermedios, los iones plomo (II) coordinan con los grupos carboxilato del citrato, induciendo la agregación del nanosistema. Finalmente, para altos valores, se favorece una reacción redox que conduce a la deposición de PbO2 sobre la superficie, produciendo cambios en los espectros UV/VIS/NIR que coinciden con la formación de nanotriángulos. Las micrografías obtenidas por microscopía de transmisión electrónica confirman el cambio de forma, a la vez que la acción de los rayos incidentes sobre la muestra en la cámara a vacío confirma la fusión selectiva de la capa de PbO2 formada

Comparison of the size of gold nanoparticles using different measurement techniques and protocols

Con el avance de la nanotecnología, tanto en el ámbito académico como comercial, ha crecido la necesidad de contar con técnicas y protocolos de caracterización de nanopartículas. Si bien existen varios métodos de medida, el “verdadero” tamaño de las nanopartículas no puede entenderse en términos absolutos, sino que está relacionado con la forma y el tipo de nanomaterial, además de la técnica y los protocolos o criterios asociados a estas mediciones. En otras palabras, cuando hablamos del tamaño de una partícula debemos tener presente dos preguntas básicas: ¿qué estamos midiendo? y ¿cómo medimos? Desde el punto de vista de la metrología, es importante centrar la discusión en los criterios a tener en cuenta y en los parámetros adicionales que debemos reportar a la hora de presentar un resultado de tamaño de nanopartículas. El presente trabajo muestra, a título comparativo, la caracterización de nanopartículas homogéneas de oro empleando diferentes técnicas y criterios de medida para los métodos de rutina DLS, UV-VIS y HR-TEM. Los resultados muestran que cuando hablamos del tamaño de partículas es necesario hacer referencia al modelo empleado, así como también a los criterios elegidos a la hora de realizar el recuento.With the increasing advance of nanotechnology, both in the academic and commercial areas, the need for nanoparticle characterization techniques and protocols has grown. Although there are several measurement methods, the “true” size of nanoparticles cannot be understood in absolute terms but related to the material, the technique and to the protocols or criteria associated with these measurements. In other words, when we talk about the size of a particle, we must take into account two basic questions: what are we measuring? and how do we measure? From the metrological point of view, it is important to discuss the criteria to take into account, and which additional parameters should we report when presenting a nanoparticle size result. The present work shows, comparatively, the characterization of the size of homogeneous gold nanoparticles, using different techniques and measurement criteria with DLS, UV-VIS and HR-TEM methods. The results show how the definition of size is important to establish a result, as well as the criteria chosen when performing the particle counting

Estudio de la estabilidadde las nanopartículas y desarrollo de un sensor colorimétrico

El acelerado desarrollo de la Nanotecnología vino acompañado de la propuesta de soluciones nanotecnológicas para los problemas de actualidad. Uno de las áreas que más se ha visto beneficiada de estos desarrollos ha sido la Química Analítica, en la que la introducción de los sensores colorimétricos ha permitido bajar los límites de detección a niveles jamás alcanzados, y más importante aún, ha colaborado en el desarrollo de técnicas sencillas y sin uso de instrumental avanzado que permita la descentralizació

Picturing the thermodynamic universe with Frida Kahlo

Bringing arts to the science classes remains as a challenging idea. The illustration of a concept with an original painting would bring unexpected advantages. Here we present the use of a painting of Frida Kahlo to illustrate the concept of the thermodynamic universe the surroundings. Such concept is not deeply treated in most textbooks, and it is essential now of analysis of a thermodynamic system. Because of the use of this visual aid, our students were able to distinguish several possible thermodynamic universes, depending on the objective of their study, gaining a more insightful approach than that usually obtained with classical pictographic representations in physical chemistry textbooks

Systematic process evaluation of the conjugation of proteins to gold nanoparticles

The present work addresses some fundamental aspects in the preparation of protein-conjugated gold nanoparticles, in order to ensure an appropriate final product. Ten broadly available and/or easy to implement analytical tools were benchmarked and compared in their capacity to provide reliable and conclusive information for each step of the procedure. These techniques included transmission electron microscopy, UV/VIS spectroscopy, dynamic light scattering, zeta-potential, Fourier-transformed infrared spectroscopy, colloidal stability titration, end-point colloidal stability analysis, cyclic voltammetry, agarose gel electrophoresis and size-exclusion chromatography (SEC). Four different proteins widely used as adaptors or blocking agents were tested, together with 13 nm gold nanoparticles containing different surface chemistries. Among all tested techniques, some of the least popular among nanomaterial scientists probed to be the most informative, including colloidal stability, gel electrophoresis and SEC; the latter being also an efficient purification procedure. These three techniques provide low-cost, low time consuming, sensitive and robust ways to assess the success of the nanoparticle bioconjugation steps, especially when used in adequate combinations.CSIC: C-164-348ANII: POS_NAC_2016_1_13035

Convivir con el plomo. Un aprendizaje necesario

El presente libro resume nuestra experiencia en el curso homónimo, de Educación Permanente, dictado a lo largo del año 2019 y en diferentes formatos (incluido el virtual) entre 2020 y 2022. El plomo es un reconocido contaminante mundial, y, como consecuencia de las investigaciones de la Universidad de la República a fines de la década del noventa, se demostró su incidencia nociva en Uruguay. Luego de su eliminación total en los combustibles y su limitación en el contenido de las pinturas, resta su presencia en los hogares a través de objetos vintage, cañerías y pinturas antiguas. La inevitabilidad de la convivencia con el plomo va de la mano con la necesidad de concientización de la población. El curso de Educación Permanente y la edición del presente libro constituyen alternativas excelentes para cumplir con el propósito de la difusión. La necesidad de divulgar la temática del plomo a una población amplia nos llevó a diseñar un curso que abarcara diferentes aspectos: desde la ecotoxicología, la química y la bioquímica hasta el uso del plomo a lo largo de diferentes civilizaciones, incluido el extendido en el arte. De esta manera, el contenido de este libro puede ser utilizado en forma parcial o total, dependiendo de la población objetivo y sus intereses. El libro está organizado en varios capítulos: comienza con un racconto histórico, que nos permite entender por qué el plomo está tan presente en la vida cotidiana; luego se adentra en aspectos técnicos, y, finalmente, se enfoca en los pasos realizados, en los que se sigue trabajando para minimizar el impacto y convivir con el contaminante.Comisión Sectorial de Educación Permanente (CSEP)Agradecimientos -- Prefacio / Andrés Ansin, Santiago Botasini, Eduardo Méndez -- Sobre los autores -- Introducción -- Capítulo 1. Perspectiva histórica y consideraciones contemporáneas. 1.1. Los usos del plomo: una historia muy antigua. 1.2. Primeros indicios de la toxicidad del plomo. 1.3. El plomo en el arte: la paleta mortal de los grandes maestros. 1.4. El plomo en la era del consumo: propaganda y ocultamiento. 1.5. La lucha contra la desinformación: los fantasmas del doctor Stockmann -- Capítulo 2. El plomo en la salud y en la enfermedad. 2.1. El saturnismo: una historia de dioses y muerte. 2.2. ¿Por qué el plomo nos contamina?. 2.3. Una bacteria que puede vivir en presencia del plomo, ¿cómo lo logra?. 2.4. ¿Cómo ingresa el plomo a nuestro cuerpo?. 2.5. ¿Por qué es tóxico el plomo?.. 2.6. Prevención y mitigación con la dieta. Capítulo 3. El plomo hoy: entre el control y el descontrol. 3.1. Efectividad de las acciones globales: caminos cumplidos y en tránsito. 3.2. Las perovskitas de plomo: ¿creando futuros problemas? 3.3. El plomo en el ambiente laboral. 3.4. El plomo en el hogar, Capítulo 4. Técnicas pa ra la detección y cuantificación del plomo en pinturas. 4.2. Métodos analíticos convencionales. 4.3. Métodos centralizados de laboratorio. 4.4. Trabajo en campo: detección de plomo en hogares de Montevideo y Canelones. Capítulo 5. Legislación, enseñanza y divulgación. 5.1. Legislación vigente. 5.2. Enseñanza. 5.3. Divulgación -- Conclusiones generales -- Bibliografía y referencias

SERS and DFT study of 5F‐PB‐22

In this work, a joint experimental and theoretical study on the synthetic cannabinoid, 5F‐PB‐22 (1‐(5‐fluoropentyl)‐8‐quinolinyl ester‐1H‐indole‐3‐carboxylic acid) is reported. The molecular vibrations of 5F‐PB‐22 were investigated by Raman and surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) spectroscopies. In parallel, quantum chemical calculations based on density functional theory (DFT) with the hybrid B3LYP exchange‐correlation functional coupled with the standard 3‐21G basis set were used to determine the geometrical and vibrational characteristics of 5F‐PB‐22 and to predict the adsorption geometry of the molecule on the silver colloidal surface. The SERS spectrum of 5F‐PB‐22 was recorded using a 532‐nm laser line and a hydroxylamine phosphate reduced silver colloid as the SERS substrate. SERS and Raman spectral bands have been assigned by comparison with the DFT calculated spectrum. A self‐aggregation spectrum was obtained, but in order to obtain a spectrum with NaCl as the aggregating agent, a two‐step procedure was developed. It was found that 10‐mM NaCl can be used as a trigger for aggregation before adding 5F‐PB‐22 followed by the addition of 20‐ to 100‐mM NaCl to complete aggregation. Using this procedure, 5F‐PB‐22 was easily detected at 2.12 × 10−8 M. Based on a predicted molecular adsorption geometry from the calculated molecular electrostatic potential and the SERS spectrum, it is proposed that the quinoline moiety of the molecule lies in a preponderant parallel orientation to the silver surface with the plane of the indole ring being perpendicular to the surface. The molecular orientation is affected by the surface coverage by 5F‐PB‐22 and the presence of Cl−

Screen-printed electrochemical-based sensor for taxifolin determination in edible peanut oils

An electrochemical method for the determination of Taxifolin (Tx) in peanut oil samples using screen-printed electrodes (SPEs) is reported for the first time. The different electroanalytical parameters such as scan rate, supporting electrolyte, pH and accumulation step were optimized. Interference studies were also explored for the determination of Tx in presence of daidzein, quercetin, trans-resveratrol and caffeic acid. The method developed for the Tx determination exhibits a linear response in the concentration range from 0.05 to 1 μM and a limit of detection of 0.021 μM. The electrochemical detection method proposed provides a novel, quick, low-cost, reliable and portable method for the in-situ quality control for monitoring the protected designation of origin of the “Córdoba, Argentina, Peanuts”

Comparação do tamanho de nanopartículas de ouro usando diferentes técnicas de medição e protocolos

With the increasing advance of nanotechnology, both in the academic and commercial areas, the need for nanoparticle characterization techniques and protocols has grown. Although there are several measurement methods, the "true" size of nanoparticles cannot be understood in absolute terms but related to the material, the technique and to the protocols or criteria associated with these measurements. In other words, when we talk about the size of a particle, we must take into account two basic questions: what are we measuring? and how do we measure? From the metrological point of view, it is important to discuss the criteria to take into account, and which additional parameters should we report when presenting a nanoparticle size result. The present work shows, comparatively, the characterization of the size of homogeneous gold nanoparticles, using different techniques and measurement criteria with DLS, UV-VIS and HR-TEM methods. The results show how the definition of size is important to establish a result, as well as the criteria chosen when performing the particle counting.Con el avance de la nanotecnología, tanto en el ámbito académico como comercial, ha crecido la necesidad de contar con técnicas y protocolos de caracterización de nanopartículas. Si bien existen varios métodos de medida, el “verdadero” tamaño de las nanopartículas no puede entenderse en términos absolutos, sino que técnica y los protocolos o criterios asociados a estas mediciones. En otras palabras, cuando hablamos del tamaño de una partícula debemos tener presente dos preguntas básicas: ¿qué estamos midiendo? y ¿cómo medimos? Desde el punto de vista de la metrología, es importante centrar la discusión en los criterios a tener en cuenta y en los parámetros adicionales que debemos reportar a la hora de presentar un resultado de tamaño de nanopartículas. El presente trabajo muestra, a título comparativo, la caracterización de nanopartículas homogéneas de oro, empleando diferentes técnicas y criterios de medida para los métodos de rutina DLS, UV-VIS y HR-TEM. Los resultados muestran, cuando hablamos del tamaño de partículas, cuán importante es hacer referencia al modelo empleado, así como también a los criterios elegidos a la hora de realizar el recuento.Com o crescente avanço da nanotecnologia, tanto na esfera acadêmica quanto comercial, aumentou a necessidade de técnicas e protocolos de caracterização de nanopartículas. Embora existam vários métodos de medição, o tamanho "verdadeiro" das nanopartículas não pode ser entendido em termos absolutos, mas está relacionado ao tipo de material de cada técnica e aos protocolos ou critérios associados a essas medidas. Em outras palavras, quando falamos sobre o tamanho de uma partícula, devemos ter em mente duas perguntas básicas: o que estamos medindo? e como medimos? Do ponto de vista da metrologia, é importante focar a discussão nos critérios a serem levados em consideração e quais parâmetros adicionais devemos reportar ao apresentar um resultado de tamanho de nanopartícula. O presente trabalho mostra, para fins comparativos, a caracterização do tamanho de nanopartículas homogêneas de ouro, utilizando diferentes técnicas e critérios de medição para os métodos rotineiros de DLS, UV-VIS e HR-TEM. Os resultados mostram como, quando falamos em tamanho de partículas, é necessário fazer referência ao modelo utilizado, bem como aos critérios escolhidos ao fazer a contagem